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Metal Earth à Chibougamau : géochimie, géométrie et mode de mise en place du Complexe d’Eau Jaune

Kieffer Marie. (2019). Metal Earth à Chibougamau : géochimie, géométrie et mode de mise en place du Complexe d’Eau Jaune. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Chicoutimi.

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Résumé

Le Complexe d’Eau Jaune (CEJ) est l’une des intrusions polyphasées les plus volumineuses du transect Metal Earth dans la région de Chibougamau. Il est situé à environ 12 km au sud de la municipalité de Chapais, à l’extrémité est du Massif de Lapparent. L’est du CEJ est en contact avec les basaltes de la Formation d’Obatogamau. Il est également en contact avec les roches les plus anciennes de la région de Chibougamau-Chapais : les formations des Vents (au sud ; 2798,7 ± 0,7 Ma) et de Chrissie (au nord ; 2791,4 +3,7 / -2,8 Ma). L’intrusion est l’hôte de l’un des deux seuls indices de molybdène de la région de Chibougamau (indice Moly-Desgagné). Ce projet de recherche vise à replacer le CEJ dans la stratigraphie locale et à proposer un modèle de mise en place pour l’intrusion, ce qui est essentiel pour l’interprétation du transect Metal Earth à Chibougamau. Le projet répond ainsi à trois objectifs, qui sont : 1) caractériser la chimie des différentes phases du CEJ ; 2) établir les relations entre le CEJ et ses encaissants volcaniques (formations des Vents et de Chrissie particulièrement) ; et 3) évaluer la nature du lien entre le CEJ et l’indice de molybdène. Les outils utilisés pour répondre à ces objectifs sont la cartographie régionale, la cartographie de détail des décapages de l’indice Moly-Desgagné, des analyses lithogéochimiques de type roche totale (30 échantillons), des observations pétrographiques (46 lames minces) ainsi que des analyses in situ des amphiboles, des feldspaths, des chlorites et des tourmalines à la microsonde électronique. Le CEJ est formé de six phases intrusives dont les caractéristiques lithogéochimiques correspondraient à la suite des TTD (tonalite-trondhjémite-diorite) archéennes. Elles se mettent en place dans un intervalle de temps restreint (~ 1 à 3 Ma) et sont regroupées en trois ensembles selon leur répartition géographique. Du plus précoce au plus récent, ces ensembles sont : 1) la phase CEJ1, située à l’est et constituée majoritairement de diorite à quartz et de quelques granodiorites (2718,6 ± 5,4 Ma) ; 2) la phase CEJ2, principalement située à l’ouest et constituée de deux phases tonalitiques (2724,9 ± 1,0 Ma) ; et 3) la phase CEJ3, située au coeur de la phase CEJ2, et formée d’une bordure de trondhjémite (2726,0 ± 1,2 Ma) et d’un coeur de diorite. Les travaux suggèrent que les phases dioritiques seraient issues d’un magma dont la source serait une roche mantellique métasomatisée par un magma possiblement de type TTG (tonalite-trondhjémite-granodiorite). Le magma à l’origine des tonalites, des trondhjémites et des granodiorites serait issu de la fusion partielle d’une source mafique (amphibolite à grenat). La différenciation des tonalites produirait les trondhjémites, puis les granodiorites. Les phases du CEJ commencent à cristalliser dans les conditions P-T du faciès des amphibolites, mais leur mise en place finale s’effectuerait plutôt entre 8,3 et 4,3 km de profondeur. Les phases du CEJ contiennent des enclaves de roches mafiques appartenant principalement à la Formation d’Obatogamau, mais certaines proviennent probablement des formations de Chrissie et des Vents. Le CEJ est dans l’ensemble peu déformé. La majorité de la déformation observée est ductile et se produit durant la mise en place des phases, pendant la période synvolcanique. Cette déformation est marquée par : 1) des foliations N-S localisées aux contacts entre les phases et les enclaves, liées à l’épisode de déformation D1-CEJ; et 2) des foliations E-O qui oblitèrent la foliation N-S, ainsi qu’un couloir de déformation ductile orienté NO-SE qui recoupe la partie est du CEJ, liés à la déformation D2-CEJ. Un épisode de déformation tardif, ductile-cassant, affecte par la suite le CEJ, et particulièrement le couloir de déformation NO-SE. Cet épisode serait à associer à l’événement D2 régional (compression N-S ayant affecté la région de Chibougamau). L’ensemble des observations et des résultats de cette étude permet de proposer un modèle de mise en place pour le CEJ, qui peut être résumé par les éléments suivants : 1) les magmas remontent le long de structures qui seraient orientées NO-SE et NE-SO ; 2) ils se mettent en place le long de discontinuités lithologiques entre et dans les formations des Vents, de Chrissie et d’Obatogamau, durant les épisodes de déformation D1-CEJ et D2-CEJ ; 3) l’inflation des intrusions produit des laccolithes, qui basculent les formations volcaniques anciennes sur leurs bordures ; 4) un épisode de déformation post-magmatique ductile-fragile (probablement la phase D2 régionale) affecte le couloir de déformation orienté NO-SE et s’accompagne d’une circulation de fluides hydrothermaux dans des conditions thermiques du faciès des schistes verts. Ces fluides induisent une intense chloritisation des roches, accompagnée d’une carbonatation, d’une séricitisation (+ pyrite) ainsi que de la formation de veines de quartz orientées NO-SE ; 5) une déformation induit ensuite la formation de fractures orientées NE-SO à E-O, qui recoupent le couloir et les veines de quartz orientées NO-SE ; des fluides en équilibre thermique avec les conditions des schistes verts empruntent ces fractures et permettent la formation de veines de quartz, quartz-tourmaline et tourmaline, ainsi que la cristallisation du molybdène, sous forme de molybdénite, remobilisé dans et à proximité des veines de quartz. Le molybdène serait apporté par des fluides métamorphiques lessivant des roches intrusives intermédiaires à felsiques. Dans l’extension SE du corridor de déformation, des minéralisations à Cu-Au de type orogénique sont encaissées dans le même type de structures dans la Formation d’Obatogamau (gîte Monster Lake).

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Mémoire de maîtrise)
Date:2019
Lieu de publication:Chicoutimi
Programme d'étude:Maîtrise en géologie et génie géologique
Nombre de pages:347
ISBN:Non spécifié
Sujets:Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Sciences de la terre (géologie, géographie)
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Unité d'enseignement en sciences de la Terre
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Mathieu, Lucie
Gaboury, Damien
Mots-clés:Complexe d'Eau Jaune, fluides métamorphiques, formations des Vents et de Chrissie, laccolithe, métamorphisme, TTD, formation de Chrissie, formation des Vents, molybdène
Déposé le:22 janv. 2020 14:07
Dernière modification:23 janv. 2020 22:20
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